草地资源调查方法4(遥感技术)

1、草地资源遥感技术调查方法：一是遥感技术基础知识。遥感是20世纪60年代迅速发展起来的综合探测技术，它以现代物理学、计算机技术、信息论等新技术科学和地球科学理论为基础。随着科学技术的发展，遥感与地理信息系统和全球定位系统相结合，被称为3S技术，在草地资源研究中发挥着越来越重要的作用。遥感(RS)，遥感(RS):在不直接接触物体的情况下，通过各种探测仪器从不同高度的平台接收地球表面各种地面物体的电磁波信息，然后将电磁波信息传输到地面进行处理，从而实现对不同地面物体及其特征进行远程探测和识别的全过程。这个过程被称为遥感技术。地理信息系统(GIS):基于地理空间数据库，它及时提供各种空间和动态信息，以

2、分析和管理分布在某一地理区域的各种地球科学和社会现象和过程。它具有数据输入、预处理、数据管理、空间查询和可视化表达输出等功能。全球定位系统是美国国防部开发的基于卫星的无线导航系统。这些卫星不断发回准确的时间和位置，并由全球定位系统接收器接收，从而判断地面或附近物体的位置、移动速度和方向。3S技术集成，2。遥感技术调查的工作程序和方法。准备，2 .图像预判，3。解释标志的建立。地图，5。现场验证，6。总结，1。准备，(1)收集和整理遥感信息源的航空照片：根据不同的摄影方法和摄影材料，有许多类型的航空照片。根据照片的倾角，分为水平照片和倾斜照片；根据所用的感光胶片，可分为全色胶片、黑白红外胶片、红

3、外彩色胶片等。确定观测使用的航空照片的类型。空间图像：根据传感器的划分方法、处理方法和光谱波段，空间图像有不同的分类。常见的卫星遥感数据有：TM、ETM；SPOT国税局；Ikonos(Ikonos)；快鸟；中分辨率成像光谱仪；CBERS等，空间遥感信息，点击每个卫星图标进入，Landsat 5，Landsat 7，Radarsat-1，ERS-1，2，JERS-1，CBERS-1，Spot，Envisat-1，IRS-P6，Ikonos，Quickbird，MODIS，空间遥感信息演示，2002年2月11日北京紫禁城QuickBird图像，Credit 3360“DigitAl Globe”，

4、空间遥感信息演示，北京万泉河大桥图像采用Quick Bird全色多光谱3，2 空间遥感信息演示，2003年7月13日三峡快速鸟图像，Credit:“数字地球”，空间遥感信息演示，2003年8月24日南海台风MODIS图像，空间遥感信息演示，2002年5月16日意大利红树林快速鸟图像，空间遥感信息演示，Credit 3360“欧亚空间成像”，2002年7月29日埃及阿斯旺大坝IKONOS卫星图像，空间遥感信息演示， 战争前后巴格达对比(Quick Bird image)，空间遥感信息展示，埃及金字塔，空间遥感信息展示，北京紫竹桥地区不同时期IKONOS卫星图像对比，2001年5月紫竹桥，2002

5、年10月紫竹桥，2003年10月紫竹桥，空间遥感信息展示，死海盐池扩建，空间遥感信息展示，智利金、银、铜矿开采，空间遥感信息展示，养虾和红树林萎缩，1989年5月。 空间遥感信息示范，俄罗斯伏尔加河萨拉托夫地区春夏季作物生长和收获调查，空间遥感信息示范，撒哈拉以南非洲灌溉农业，1999年10月31日，2001年10月23日，空间遥感信息示范，沙尘暴监测，在草原资源调查中，遥感图像主要使用的是MSS，SPOT，TM，ETM，b遥感信息源是草地资源调查中常用的手段。(2)图像属性的分析和处理。识别图像类型、波段组合、拍摄时间等。图像处理(3)专题地图的收集和整理、遥感图像处理、专题地图的数字化、地

6、图信息提取、2)图像预判、以及(1)阅读专业材料以阐明图像和预判对象之间的生物物理关系。(2)预判遵循“从已知到未知”、“先易后难”、“从宏观到微观”的原则。3。建立判读标志，这是图像判读和分析的基础。使用视觉判读时，可以根据图像特征如色调、阴影、图形、形状和纹理与不同草原或土地类型之间的对应关系，建立相应的判读标志。计算机自动分析，通常通过模式图，建立解释标志。虽然它已经在数字图像处理中得到应用，但在技术上还没有完全解决。(1)直接解释标志的应用色调：注意时间变化(春秋两季)和空间变化(生态地理区域差异)。形状：农田、河流、道路、居民区、森林等。纹理和图案：灌木和草地的斑点纹理；侵蚀草地的蜱

7、粒结构；重度盐碱化草地的群体结构。阴影：树木和灌木的区别；山地杂岩分布类型解读。(2)间接解译标志的应用运用生态学、地理学和草地类型学的原理分析图形特征。草地类型解译标志，森林、冰雪、农田、居民区、水域、道路、农田、居民区、水域、道路2、密草、杂草、杂草、密草、草地类型，4张地图，(1)解译方法人工目视解译和计算机辅助解译；将人机交互解释为图形。(2)草原类型学原则指导下的解释原则；区域生态自然地理分析；相关信息的规律性分析；草原季节相位和图像时间相位分析；人类社会经济活动对草原的影响分析。(3)人机交互解释和绘图；(5)野外验证，结合草地资源的定性和定量分析取样。现场是检查和核实室内工作成果

8、、解决解释难题的关键，从而保证调查结果的可靠性。验证内容：边界和现场内容。(采用抽样方法)，6。总结，(1)制图总结基于地理信息系统软件和野外全球定位系统定点调查，进一步总结遥感信息的解译结果，编制成图。(2)数据整理：整理野外调查获得的草地资源定性和定量数据。借助计算机和地理信息系统软件，建立草地资源数据库，实现各种地图、数据、文字等信息的优化管理。草地资源类型图、草地资源配置图、专题图以及利用3S技术编制的各种专题图。草地围栏建设示意图、草地承包示意图、专题地图、季节性草地分布示意图、数字高程图、三维曲面透视图、三维遥感影像图、属性数据管理。基于地理信息系统软件，开发研究了草地资源信息管理

9、系统软件，将各种空间数据库与属性数据库相连接，实现了图文一体化，实现了草地资源的高效数字化管理。第三，草地遥感估产监测技术，其工作目标(1)阐明监测区草地植物群落的季节和年度动态变化；(2)建立监测区动态遥感监测产量估算模型。(1)现场测定研究区样方草地植物的生物量、高度和盖度，明确植物群落的动态变化特征。(2)收集遥感数据，校正后得到全球定位系统点下的植被指数值。(3)结合地面数据和遥感数据，用数学方法分析了生物量、高度、覆盖度和植被指数之间的关系，并建立了相应的数学模型，工作思路，MODIS卫星数据采集，图像校正，植被指数计算，野外测量，地面数据整理，产量估算模型建立，野外验证，精度评估，

10、验证模型，动态产量估算模型，垂直草地生物量反演，工作方法，1。地面选择每种草地类型中有代表性的区域，确定20-30个11米样方，包括：植物种类：记录样方中出现的所有植物的名称。生物量：将样方中的各种植物按其种类均匀切割，分别装袋称重。高度：随机测量10种植物的自然高度。覆盖范围：采用针刺方法，每个样本测量100次。遥感数据的采集和处理采集MODIS数据，并在EOS/MODIS投影软件的支持下，对图像数据进行预处理、云检测、等面积投影、云识别和区域制图。根据公式：NDVI=(CH2-CH1)/(CH2-CH1)和RVI=CH2/CH1(其中CH2和CH1分别为近红外通道和红光通道的反射率)，计算

11、归一化差异植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI)，然后将地面监测的经纬度数据转换成Mapinfo格式，叠加在NDVI地图和RVI地图上，得到GPS点下的植被指数，3。建立产量估算模型的光学模型：Gj=gj(CH1，CH2)，Y=Yg(g1，g2)，其中j=1，2；CH1和CH2分别是地面上测量的光谱通道1和2；Gj是由jth算法模式计算的地面光谱绿度值；y是实测的地面草产量，g1=RVI，g2=NDVI 4。数理统计分析：利用SPSS统计软件对实测数据和各种植被指数进行统计分析和相关分析，对各种实测数据和遥感数据选择相关性较好的模型作为草地产量估算模型。草地生物量的点面反演根据动态产量估

12、算模型，再根据某一地区的点面监测数据进行计算，分析该地区草地植被的生长动态，建立生长季各月间植被指数产量区划图，反演垂直带的草地生物量。2004年4-10月地球观测系统/中分辨率成像光谱仪卫星数据草地类型图1:草地和草甸典型样地10万生物量测量数据4处理软件：国家卫星中心星地通公司“中分辨率成像光谱仪数据接收与处理系统”；ENVI4.0遥感图像处理软件；MAPGIS6.5国内地理信息系统软件；PHOTOSHOP7.1来自ADOBE公司的研究数据，利用EOS/MODIS 250 m卫星数据，通过信息提取、预处理、几何校正、太阳高度角校正等；结合前人获得的植被指数经验公式，计算了NDVI和RVI典

13、型草原不同季节的植被指数，并结合实测数据，采用统计回归方法建立了不同季节不同草地类型的植被指数模型，在此基础上，利用MVC(最大值合成)，制作了乌鲁木齐市植被指数专题图和植被指数变化趋势图，分析了乌鲁木齐市草地植被指数(-)的时空变化特征。根据2004年5月、7月和9月的实测数据，选取了实测区域内无云和包丢失的MODIS数据，并在ENVI基础工具中通过Band Math命令对图像进行操作。具体操作公式如下：ch2和ch1分别代表近红外波段和红色波段。同时，在获取的植被指数图像上定义与测量点相对应的子区域，并根据不同季节的植被指数模型记录这些点，以每个像元对应的实际位置的植被鲜重(g)为因变量，

14、以MODIS传感器获取的NDVI和RVI为自变量，拟合出EXCELL2000中相关系数最大的植被指数相关方程。注：*表示通过了0.01的极显著性检验；*为了通过0.05显著性检验、5.1.3实测值与反演值的对比分析，为了模型的应用精度，我们将野外实测的草甸和草地地上生物量数据与模型的预测数据进行了比较。草地实测值与估算值曲线，草地实测值与估算值曲线，植被指数5.2时间变化特征，4-10月草地归一化差异植被指数线图，4-10月草地归一化差异植被指数线图，通过提取和分析4-10月实测样点的NDVI值，可以看出随着季节变化，草地和草地的最大平均NDVI值出现在7月， 从图中还可以看出，草甸和草地的植

15、被指数随时间序列而变化，且呈季节性变化。 无论是草甸草原还是草地，牧草的植被指数在4月和5月中旬逐渐增加，生物量也逐渐增加，在7月达到最大值。8月份，植被指数随着牧草结果、果实成熟等生长季节在9月份开始逐渐下降，10月份明显下降，进入黄色休眠期。在分析典型地区植被指数时间序列变化特征的基础上，提取了2004年4-10月乌鲁木齐晴空合成图，制作了乌鲁木齐植被指数专题图和植被指数变化趋势图。植被指数变化专题图、植被指数变化趋势图，5.4分析研究区植被指数的时空变化特征，从植被指数变化趋势图可以看出，植被指数0.1-0.6值逐月的动态差异在5月最大，然后随着月份的增加差异逐渐减小，7-8月差异接近于

16、零，变化最小，达到稳定状态；从9月份开始，差异向相反方向增加，即负值迅速增加，植被指数0.1-0.6的负变化在10月份达到最大值；植被指数0.6-0.9的差异在整个生长季没有明显变化。4.草地生态系统的动态监测和管理，目标是：及时发现草地生态系统各指标因子的变化，及时对草地生态环境做出评价和对策。监测内容：1 .草地植被退化监测是利用过去不同时期获得的草地植被信息与最新信息进行比较，找出植被退化的面积和程度，预测退化的结果和可能性。2.将通过遥感等手段获得的草地荒漠化状况、空间分布、荒漠化程度等信息与数据库中的相应信息进行对比分析。依据一定的分析模型，对不同区域尺度上的草地荒漠化变化进行评价，找出荒漠化面积和程度的特征，并对荒漠化的结果和可能性进行预警。3.草地盐碱化监测通过遥感获取草地盐碱化面积、空间分布和动态变化的信息。分析了草原盐碱化的自然